1.钻石形成与产出
研究表明,目前开采的钻石大部分来源于上地幔两种岩石,一是橄榄岩,二是榴辉石。钻石形成年代相当古老,橄榄岩型钻石大约形成于33亿年前,而榴辉岩型钻石的年龄也在9.91亿~15.81亿年之间。钻石的形成年代远远早于将其带到地表的金伯利岩(0.9亿~1亿年)和钾镁煌斑岩的形成年代。
包裹体研究显示,橄榄岩型钻石形成温度为900℃~13009℃,压力为(45~60)×108Pa,相当于地球深度130~180 km;榴辉岩型钻石形成温度大约1250℃,来源于180 km以下的地球深度。
钻石的原生矿床主要有金伯利岩型和钾镁煌斑岩型两种类型。金伯利岩是一种混杂成因的火山岩,也称角砾云母橄榄岩。因1866年首次发现于南非的金伯利小镇附近而得名。金伯利岩从地球深部的发源地,以气体、液体和固体混合物的形式喷发到地表,在上升的过程中捕获了所穿过的岩石,形成岩筒或岩墙。钻石就是它所俘获岩石中的矿物。不同地区的金伯利岩组成略有差别,这与其上升过程中所穿过的岩石不同有关。金伯利岩最常见的矿物有橄榄石、石榴子石、辉石、角闪石、云母、钛铁矿,并可含少量其他矿物(包括钻石)。金伯利岩暴露于大气中,迅速风化变成一种黄色易碎物,南非的勘探者称之为“黄地”。风化带以下,金伯利岩一般是较坚硬的暗蓝灰色岩石,被称为蓝地或新鲜金伯利岩。
钾镁煌斑岩也以岩筒或岩墙形式产出,携带捕虏体并可能含钻石。1979年在西澳大利亚的金伯利岩区首次发现。该地区的钾镁煌斑岩是一种富含橄榄石的超镁铁质岩石,也含云母和火山玻璃,是一种与金伯利岩不同的岩石。
2.钻石的主要产地
世界上已探明的金刚石储量有10亿~20亿克拉。原生矿床主要产在金伯利岩中,分布于世界上20多个国家,其中大部分位于非洲、俄罗斯、澳大利亚、加拿大。
(1)非洲。非洲南部是世界主要钻石产区,南非、安哥拉、扎伊尔博茨瓦纳、纳米比亚等都是重要的钻石产出国。世界上最大的金伯利岩岩筒位于坦桑尼亚姆瓦杜伊,钻石含量约5000万克拉,宝石级钻石比例也较高,偶有粉红色和紫红色钻石。世界上最大的钻石砂矿在纳米比亚,其中宝石级钻石约占90%,而且质量上乘。南非是世界上首次发现原生钻石矿床的国家,产出了许多世界著名的大钻石,如“库利南”(3106克拉)、“高贵无比”(999.3克拉)等。迄今,南非共发现金伯利岩岩筒350个,是目前世界第一大宝石级钻石产出国。博茨瓦纳迄今已发现200多个金伯利岩岩筒,其中41个有钻石产出,估计含量为3.5亿克拉。(www.xing528.com)
(2)俄罗斯。俄罗斯于1954年在西伯利亚雅库特首次发现含钻石金伯利岩岩筒,至今西伯利亚已发现金伯利岩岩体450个,包括世界著名的“和平”“成功”“艾哈尔”等岩筒,估计钻石含量约2.5亿克拉。1988年在阿尔汗格尔斯克又发现新的金刚石矿,储量也可达2.5亿克拉,且50%为宝石级。
(3)澳大利亚和加拿大。澳大利亚于1972年在南澳地区首先发现含钻石的金伯利岩,1979年又发现含钻石的钾镁煌斑岩。含钻石钾镁煌斑岩的发现是钻石矿床学的突破性进展,意义重大。钾镁煌斑岩目前仍是金伯利岩之外唯一赋存具经济意义钻石的母岩类型。目前,澳大利亚已发现150多个钾镁煌斑岩岩体,特别是阿盖尔钾镁煌斑岩的发现,使澳大利亚成为世界钻石产量最多的国家,仅1989年钻石产量就达4100万克拉,但宝石级的仅占5%左右。
加拿大1990年首次在西北部耶鲁奈夫市北东360千米,靠近北极圈(北纬65°)的湖泊地带发现了金伯利岩型钻石原生矿。目前已发现50余个金伯利岩岩筒,其中大多数含钻石,具有重要经济价值的岩筒有5个。其钻石以无色透明为主,质量好,宝石级占30%~40%,平均品位25~100 c/100 t,年产量可达400万克拉。加拿大西北部钻石原生矿床的发现是20世纪90年代以来世界钻石史上的一次重大突破。
2017年3月,加拿大和戴比尔斯联合宣布,该国北极圈附近人迹罕至的冰原上的Gahcho Kue矿正式开始商业生产,预计将在12年的矿山寿命中生产约5400万克拉钻石原石。
(4)亚洲及中国。亚洲的印度是世界上最早发现钻石的国家。一些古老而著名的大钻石,如“大莫卧儿”(787克拉)、“光明之山”(108.97克拉)、“摄政王”(410克拉)、“奥尔洛夫”等世界名钻,均产于印度。然而,印度钻石的原生矿床一直未发现,目前砂矿产量也有限,年平均1.5万克拉左右。
我国钻石资源较少。1950年,我国首次在湖南沅江流域发现具有经济价值的钻石砂矿,该矿品位低,分布较零散,但质量好,宝石级者占40%左右。1960年,先后在贵州及山东蒙阴找到钻石原生矿。山东钻石原生矿品位高、储量较大,但质量较差,宝石级者约占12%。我国百克拉以上的大钻石主要来自山东,如1977年发现于山东临沭的“常林钻石”,重157.786克拉,是我国现存最大的钻石。20世纪70年代初,辽宁南部发现我国最大的原生钻石矿。该矿储量大,质量好,宝石级钻石产量高,约占50%以上。
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